Die Sonne spendet uns in 8 Minuten so viel Energie wie alle Menschen auf dieser Erde in einem Jahr verbrauchen. Unvorstellbar viel, nicht wahr? Und diese Energie ist zudem noch umweltschonend und kostenlos. Wir müssen die Energie nur nutzbar machen. Ok, das kostet dann wieder etwas, aber es gibt in Deutschland doch Möglichkeiten, das Preis-Leistungs-Verhältnis von Solaranlagen auf einem vernünftigen Niveau zu halten. Als Stichworte seinen hier nur Förderprogramme und die zugehörigen Förderratgeber genannt.
Solarzellen sind allen bekannt. Damit wird Sonnenergie – im laufenden Betrieb kostenlos und sogar noch finanziell bezuschusst – in elektrischen Strom umgewandelt. Solarkollektoren hingegen sammeln – wie der Name ja schon verrät – die Sonnenenergie und speichern sie, meist im Medium Wasser. Für die Nutzung in Gebäuden wird der Großteil von Solarkollektoren in unseren Breitengraden auf Hausdächern montiert, wie Solarzellen auch. Hier ist eben die Sonneneinstrahlung am größten. Dabei können Solarkollektoren bis zu 75% der einfallenden Energie speichern und so dem Menschen in Form von warmen Wasser zur Verfügung stellen.
Das Funktionsprinzip eines Sonnenkollektors ist denkbar einfach: Sonnenstrahlen erwärmen eine spezielle Wärmeträgerflüssigkeit bis auf 80°C, die durch Kammern im Kollektor und zwischen Kollektor und Pufferspeicher zirkuliert. Im Pufferspeicher gibt die heiße Flüssigkeit dann ihre Energie über einen Wärmetauscher ab. Der Pufferspeicher stellt die Wärme auch dann zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint. So wird eine gleichbleibende Energiezufuhr für das ganze Haus gesichert.
Unterschieden werden Solarkollektoren prinzipiell durch ihre Bauform. Es gibt Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Letztere sind aufgrund der eingesetzten Technik teurer als Flachkollektoren, weisen aber auch eine höhere Effektivität auf. In einigen wirklich warmen Gegenden außerhalb Deutschlands (hmm, kann ich das in diesen Tagen wirklich so schreiben?) kommen auch noch konzentrierende Kollektoren zum Einsatz, die mit Brennspiegeln arbeiten und deutlich höhere Temperaturen erzielen.
Sonnenkollektoren sind das Herz jeder thermischen Solaranlage und werden zur Warmwasserbereitung und für die Raumheizung genutzt. So können durchschnittlich etwa 60% der Warmwasserversorgung und 20% des Raumheizbedarfs durch Solarkollektoren gedeckt werden. Häuser, die einen niedrigen Energieverbrauch haben, also z.B. Passivhäuser oder Nullenergiehäuser, können bei Verwendung von Saisonwärmespeichern sogar vollständig mit der Hilfe von Solarkollektoren beheizt werden.
Was aber muss beim Einsatz von Solarkollektoren beachtet werden? Gar nicht übermäßig viel, eigentlich. Als Faustregel sollte die Fläche von Solarkollektoren etwa 1,5 m² pro Person betragen, um den Bedarf an warmen Wasser mit Flachkollektoren decken zu können. Für einen 4-Personen-Haushalt sollten demnach 6 m² Kollektorfläche zur Verfügung stehen. Dazu kommt noch ein Pufferspeicher mit rund 300 Litern Fassungsvermögen. Am wirkungsvollsten ist eine Dachfläche zwischen Südost und Südwest mit einer Neigung von 30 bis 60°. Zu berücksichtigen sind aber noch individuelle Faktoren wie die Lage des Hauses oder die regionale Sonnenscheindauer. Die genaue Planung einer solchen Solaranlage sollte aber immer einem Fachbetrieb überlassen bleiben, da auch Faktoren wie die Lage des Gebäudes oder die lokale Sonnenscheindauer berücksichtigt werden müssen.
Installieren lässt sich eine Solarkollektoranlage jedoch mit verhältnismäßig geringem Aufwand und im wesentlichen unabhängig von der vorhandenen Heiztechnik im Haus. Sie kann mit normalen Heizkesseln, modernen Brennwertgeräten und Wärmepumpen genauso wie mit Brennern für erneuerbare Energie, etwa einem Holzpelletskessel, zusammen betrieben werden, was sie auch für die Sanierung von Altbauten interessant macht.
Solarzellen sind allen bekannt. Damit wird Sonnenergie – im laufenden Betrieb kostenlos und sogar noch finanziell bezuschusst – in elektrischen Strom umgewandelt. Solarkollektoren hingegen sammeln – wie der Name ja schon verrät – die Sonnenenergie und speichern sie, meist im Medium Wasser. Für die Nutzung in Gebäuden wird der Großteil von Solarkollektoren in unseren Breitengraden auf Hausdächern montiert, wie Solarzellen auch. Hier ist eben die Sonneneinstrahlung am größten. Dabei können Solarkollektoren bis zu 75% der einfallenden Energie speichern und so dem Menschen in Form von warmen Wasser zur Verfügung stellen.
Das Funktionsprinzip eines Sonnenkollektors ist denkbar einfach: Sonnenstrahlen erwärmen eine spezielle Wärmeträgerflüssigkeit bis auf 80°C, die durch Kammern im Kollektor und zwischen Kollektor und Pufferspeicher zirkuliert. Im Pufferspeicher gibt die heiße Flüssigkeit dann ihre Energie über einen Wärmetauscher ab. Der Pufferspeicher stellt die Wärme auch dann zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint. So wird eine gleichbleibende Energiezufuhr für das ganze Haus gesichert.
Unterschieden werden Solarkollektoren prinzipiell durch ihre Bauform. Es gibt Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. Letztere sind aufgrund der eingesetzten Technik teurer als Flachkollektoren, weisen aber auch eine höhere Effektivität auf. In einigen wirklich warmen Gegenden außerhalb Deutschlands (hmm, kann ich das in diesen Tagen wirklich so schreiben?) kommen auch noch konzentrierende Kollektoren zum Einsatz, die mit Brennspiegeln arbeiten und deutlich höhere Temperaturen erzielen.
Sonnenkollektoren sind das Herz jeder thermischen Solaranlage und werden zur Warmwasserbereitung und für die Raumheizung genutzt. So können durchschnittlich etwa 60% der Warmwasserversorgung und 20% des Raumheizbedarfs durch Solarkollektoren gedeckt werden. Häuser, die einen niedrigen Energieverbrauch haben, also z.B. Passivhäuser oder Nullenergiehäuser, können bei Verwendung von Saisonwärmespeichern sogar vollständig mit der Hilfe von Solarkollektoren beheizt werden.
Was aber muss beim Einsatz von Solarkollektoren beachtet werden? Gar nicht übermäßig viel, eigentlich. Als Faustregel sollte die Fläche von Solarkollektoren etwa 1,5 m² pro Person betragen, um den Bedarf an warmen Wasser mit Flachkollektoren decken zu können. Für einen 4-Personen-Haushalt sollten demnach 6 m² Kollektorfläche zur Verfügung stehen. Dazu kommt noch ein Pufferspeicher mit rund 300 Litern Fassungsvermögen. Am wirkungsvollsten ist eine Dachfläche zwischen Südost und Südwest mit einer Neigung von 30 bis 60°. Zu berücksichtigen sind aber noch individuelle Faktoren wie die Lage des Hauses oder die regionale Sonnenscheindauer. Die genaue Planung einer solchen Solaranlage sollte aber immer einem Fachbetrieb überlassen bleiben, da auch Faktoren wie die Lage des Gebäudes oder die lokale Sonnenscheindauer berücksichtigt werden müssen.
Installieren lässt sich eine Solarkollektoranlage jedoch mit verhältnismäßig geringem Aufwand und im wesentlichen unabhängig von der vorhandenen Heiztechnik im Haus. Sie kann mit normalen Heizkesseln, modernen Brennwertgeräten und Wärmepumpen genauso wie mit Brennern für erneuerbare Energie, etwa einem Holzpelletskessel, zusammen betrieben werden, was sie auch für die Sanierung von Altbauten interessant macht.
Hallo! Vielen Dank für diesen interessanten Artikel. Sie haben so viel Wissen über die Herstellung der Sonnenenergie. Sie habe mich überrascht, wie mächtig ist unsere Sonne, sondern um solche Energie zu nutzen, sollten Sie eine Menge zu zahlen (Ich rede, wie viel Energie es in 8 Minuten produziert). Wenn wir nur auf die Preise für Energiesolaranlagen suchen, sogar die günstigste Solaranlage kostet lot..I habe gehört, dass die Preise reduziert werden, aber jetzt ist es immer noch sehr teuer Hardware für eine Menge Leute.
Hallo! Vielen Dank für den netten Kommentar. Es geht im Artikel allerdings um Solarkollektoren, um die Wärmeenergie der Sonne zu nutzen, nicht um Solarzellen, die aus der Sonnenenergie Strom machen. Darum habe ich auch den fehlleitenden Shoplink im Kommentar gelöscht.